Активность нейтрофилов при различных видах бронхиальной астмы.

Обновлено: 16.05.2024

Е.Ю. Трушина, Е.М. Костина
Пензенский институт усовершенствования врачей - филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава РФ, Пенза, Россия

Обоснование. Бронхиальная астма (БА) и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) - гетерогенные заболевания, в основе которых лежат патогенетические механизмы, обусловленные разными типами воспаления дыхательных путей, следовательно, разным ответом на проводимую терапию. Изучение типов воспаления дыхательных путей, выделение маркеров эозинофильного и нейтрофильного воспаления позволят дифференцированно подойти к диагностике и терапии данных патологий.
Цель исследования: определить маркеры типов воспаления дыхательных путей у больных неаллергической БА и ХОБЛ.
Методы. Обследованы 99 больных. Выделены группы больных: 1-я (n=49) - больные неаллергической БА (НАБА), 2-я группа (n=50) - больные ХОБЛ. Изучены клеточный состав индуцированной мокроты (ИМ) и крови, эозинофильный катионный протеин (ЕСР), нейтрофильная эластаза (НЭ) в крови. Показатели представлены в виде медианы (Ме) и квартилей (Q25%; Q75%). Использованы многофакторный анализ для определения значимых факторов и ROC-анализ. Результаты считались статистически значимыми при р

1. Ненашева Н.М. Т2-бронхиальная астма: характеристика эндотипа и биомаркеры. Пульмонология. 2019;29(2):216-28.

2. Agusti A. Characterisation of COPD heterogeneity in the ECLIPSE cohort. Respir Res. 2010;11:122. Doi: 10.1186/1465-9921-11-122.

3. Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention (GINA). National Institutes of Health; National Heart, Lung, and Blood Institute. Updated. 2019.

4. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention (GOLD). National Institutes of Health; National Heart, Lung, and Blood Institute. Updated. 2019.

5. Lin T.Y. Asthma phenotypes and endotypes. Curr Opin Pulm Med. 2013;19(1):18-23. Doi: 10.1097/MCP.0b013e32835b10ec.

6. Wensel S. Severe asthma in adults. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172(2):149-60. Doi: 10.1164/rccm.200409-1181PP.

7. Soler-Cataluna J.J. The concept of control of COPD in clinical practice International J COPD. 2014;9:1397-405. Doi: 10.2147/COPD.S71370.

8. Miravitlles M. Treatment of COPD by clinical phenotypes: putting old evidence into clinical practice. Eur Respir J. 2013;41(6):1252-56. Doi: 10.1183/09031936.00118912.

9. Chung K.F. Precision medicine in asthma: linking phenotypes to targeted treatments. Curr Opin Pulm Med. 2018;24(1):4-10. Doi: 10.1097/MCP.0000000000000434.

10. Borish L. The immunology of asthma: Asthma phenotypes and their implications for personalized treatment. Ann. Allergy. Asthma Immunol. 2016;117(2):108-14. Doi: 10.1016/j.anai.2016.04.022.

11. Ильина Н.И. и др. Алгоритм биофенотипирования и выбор таргетной терапии тяжелой неконтролируемой бронхиальной астмы с эозинофильным типом воспаления дыхательных путей. Росcийский аллергологический журнал. 2017;3:5-18

12. Lоtvall J. Asthma endotypes: a new approach to classification of disease entities within the asthma syndrome. J Allergy Clin Immunol. 2011;127(2):355-60. Doi: 10.1016/j.jaci.2010.11.037.

13. Wenzel S.E. Asthma phenotypes: the evolution from clinical to molecular approaches. Nat Med. 2012;18:716-25. Doi: 10.1152/Physrev.00023.2019.

15. Simpson J.L. Inflammatory subtypes in asthma: assessment and identification using induced sputum. Respirol. 2006;11:54-61. Doi: 10.1111/j.1440-1843.2006.00784.x.

16. Федосеев Г.Б. и др. Характеристика мокроты для оценки наличия и характера воспаления бронхолегочного аппарата у больных бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких. Росcийский аллергологический журнал. 2015;1:15-26.

18. Green R.H. Analysis of induced sputum in adults with asthma: identification of subgroup with isolated sputum neutrophilia and poor response to inhaled corticosteroids. Thorax. 2002;57(10):875-79. Doi: 10.1136/thorax.57.10.875.

20. Чучалин А.Г. Респираторная медицина: руководство. М., 2017. Т. 1. 640 с.

23. Barnes N.C. Blood eosinophils as a marker of response to inhaled corticosteroids in COPD. Eur Respir J. 2016;47(5):1374-82. Doi: 10.1183/13993003.01370-2015.

24. Cheng S.L. Effectiveness using higher inhaled corticosteroid dosage in patients with COPD by different blood eosinophilic counts. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2016;11(1):2341-48. Doi: 10.2147/COPD.S115132.

25. O’Donnell D.E. Effect of fluticasone propionate/salmeterol on lung hyperinflation and exercise endurance in COPD. Chest. 2006;130(3):647-56. Doi: 10.1378/chest.130.3.647.

26. Pascoe S. Blood eosinophil counts, exacerbations and response to the addition of inhaled fluticasone furoate to vilanterol in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a secondary analysis of data from two parallel randomized controlled trials. Lancet. Respir Med. 2015;3:435-42. Doi: 10.1016/S2213-2600(15)00106-X.

27. Crim C. Pneumonia risk with inhaled fluticasone furoate and vilanterol compared with vilanterol alone in patients with COPD. Ann Am Thorac Soc. 2015;12(1):27-34. Doi: 10.1513/AnnalsATS.201409-413OC.

28. Ernst P. Inhaled corticosteroids in COPD: the clinical evidence. Eur Respir J. 2015;45(2):525-37. Doi: 10.1183/13993003.01009-2020.

29. Nieto A. Adverse effects of inhaled corticosteroids in funded and nonfunded studies. Arch. Intern. Med. 2007;167(19):2047-53. Doi: 10.1001/archinte.167.19.2047.

30. Popov T.A. Some technical factors influencing the induction of sputum for cell analysis. Eur Respir J. 1995;8:559-65.

31. Трушина Е.Ю. Клинико-иммунологическая диагностика типов воспаления дыхательных путей в оптимизации терапии у больных бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких. Дисс. канд. мед. наук. Пенза, 2020. [Trushina E.Yu. Clinical and immunological diagnostics of the types of airway inflammation in the optimization of therapy in patients with bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Diss. Cand. of Med. Sciences. Penza, 2020.

32. Костина Е.М, Трушина Е.Ю., Молотилов Б.А. и др. Модель типа воспаления дыхательных путей с учетом основных маркеров у больных хронической обструктивной болезнью легких. Аллергология и иммунология. 2018;19(4):181-86.

Об авторах / Для корреспонденции

Активность нейтрофилов при различных видах бронхиальной астмы.

1. Ляпина С.А., Федотова Г.Г. Структурно-функциональная организация мембран нейтрофилов при бронхолегочных заболеваниях и коррекция их антиоксидантными препаратами // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 6.

2. Ляпина С.А. Активность Na-K и Ca-АТФ-аз нейтрофильных гранулоцитов крови при воздействии in vitro низкоинтенсивным гелий-неоновым лазером. автореф. дис. … канд. биол. наук. Саранск, 1998. 21 с.

3. Негруца К.В. Нарушение функций нейтрофилов как один из механизмов формирования воспаления у больных бронхиальной астмой, хронической обструктивной болезнью легких и внебольничной пневмонией. автореф. дис. … канд. мед. наук. Санкт-Петербург, 2017. 21 с.

4. Jenne C.N., Wong C.H., Zemp F.J., McDonald B., Rahman M.M., Forsyth P.A., McFadden G., Kubes P. Neutrophils recruited to sites of infection protect from virus challenge by releasing neutrophil extracellular traps. Cell host microbe. 2013. vol. 13. no. 2. P. 169-180.

5. Чеснокова Н.П., Понукалина Е.В., Невважай Т.А., Полутова Н.В., Бизенкова М.Н. Морфофункциональные и метаболические особенности гранулоцитов периферической крови // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 4-2. С. 285-289.

6. Галкин А.А., Демидова В.С. Центральная роль нейтрофилов в патогенезе синдрома острого повреждения легких (острый респираторный дистресс-синдром) // Успехи современной биологии. 2014. Том 134. № 4. С.377-394.

Общепризнанно, что нейтрофил как полноценная функциональная единица принадлежит к наиболее реактивным клеткам. В этом смысле реактивность нейтрофила отражает многообразие функциональных контактов этих клеток с медиаторными системами плазмы и другими клеточными элементами крови и соединительной ткани. Рассматривая нейтрофил как клетку, участвующую в регуляции гомеостаза, внимание обращено на важнейшие проявления реактивности этих клеток: мобилизационные и эффекторные реакции. Роль нейтрофилов традиционно рассматривается главным образом в связи с их участием в противоинфекционном иммунитете. Характерными признаками реактивности активированных нейтрофилов считаются: перестройка процессов метаболизма, миграция, адгезия, «кислородный взрыв», поглощение объекта фагоцитоза, образование пищеварительной вакуоли и регуляторная (секреторная) функция нейтрофилов [1].

Клетки-фагоциты нейтрофилы отличаются характерной структурой и сложным внутриклеточным метаболизмом. Клеточный метаболизм чрезвычайно чувствителен к изменению содержания Nа-К и Са-АТФ-азы в цитозоле клетки. Эти же ионы определяют электрическую активность возбудимых клеток и необходимы для инициации фагоцитоза [2].

В механизме развития бронхолегочной патологии значение имеет степень изменения процесса фагоцитоза [3; 4].

Свои главные эффекторные функции нейтрофилы реализуют через воспалительный процесс: а именно, разрушают и удаляют вызвавшие воспаление агенты и регулируют поведение клеток, участвующих в воспалении [5; 6].

Целью исследования явилось изучение реактивности нейтрофилов при бронхолегочных заболеваниях.

Материалы и методы исследования

Принцип оценки фагоцитарной активности основан на определении поглотительной и переваривающей способности клеток. Определение фагоцитарной активности нейтрофилов осуществляли в иммерсионной системе под микроскопом специальным методом, основанным на определении резервных возможностей нейтрофилов к выполнению их основной функции - поглощению и переработке чужеродных агентов. Определяли показатели фагоцитоза: фагоцитарный индекс (ФИ), фагоцитарное число (ФЧ), индекс бактерицидности нейтрофилов (ИБН).

Кислородзависимые механизмы бактерицидности оценивали по тесту восстановления нитросинего тетразолия (НСТ-тест) - образование в цитоплазме клеток крови гранул формазана.

Цитохимическими методами исследовали активности следующих ферментов: щелочной фосфатазы (ЩФ), кислой фосфатазы (КФ), миелопероксидазы (МПО), Na-K-АТФ-азы, Са-АТФ-азы. Количественный анализ ферментативной активности проводили на микрофотометре. Показатели выражены в относительных единицах плотности.

Электронно-микроскопическое исследование нейтрофилов и процесс фагоцитоза осуществляли в лаборатории электронной микроскопии Медицинского института МГУ имени Н.П. Огарева (Саранск). Приготовление электронограмм проводилось по традиционной методике.

Пациенты с бронхолегочными заболеваниями были представлены тремя группами по 10 человек в каждой:

- I группа - пациенты с бронхитом (острая форма);

- II группа - пациенты с пневмонией (период обострения);

- III группа - пациенты с бронхиальной астмой (хроническая форма).

Результаты исследования и их обсуждение

В развитии легочного воспаления в зависимости от фазы заболевания (обострение или ремиссия) особая роль принадлежит системе фагоцитирующих клеток. При обследовании пациентов с бронхолегочными заболеваниями различного происхождения, показатели фагоцитарной реакции отражают изменения реактивности организма, которая зависит от степени тяжести заболевания.

Нами показано, что в стадии обострения заболевания поглотительная и внутриклеточная переваривающая способность нейтрофилов по показателям ФИ и ФЧ снижена по сравнению с нормой.

Показатели фагоцитоза (ФИ, ФЧ, ИБН), активность внутриклеточно расположенных ферментов (МПО, ЩФ, КФ, Na-K-АТФ-аза, Са-АТФ-аза), кислородзависимые механизмы бактерицидности (НСТ-тест) изучали в зависимости от фазы заболевания (обострение или ремиссия), в результате чего нами были выявлены некоторые особенности.

У пациентов I группы в фазу обострения заметно снижение показателей фагоцитоза по сравнению с группой здоровых доноров: ФИ - на 18,5% и ФЧ - на 42,0%. По нашему мнению, это связано с угнетением поглотительной активности нейтрофилов. Подавление фагоцитарной активности нейтрофилов мы рассматриваем как следствие подавляющего (супрессивного) действия вирусов на фагоцитирующие клетки. В фазе обострения воспалительного процесса происходит увеличение НСТ-позитивных нейтрофилов на 92,7%. ИБН повышается в 2,0 раза.

В крови пациентов II группы наблюдается снижение ФИ и ФЧ на 15,1% и 36,5% соответственно. В фазе обострения отмечается повышение НСТ-теста в 2,5 раза. ИБН увеличивается в 2,3 раза.

В крови пациентов III группы отмечается снижение ФИ на 16,2%, ФЧ - на 40,2%. НСТ-тест увеличивается на 99,3%, ИБН - в 2,2 раза. При бронхиальной астме больного нейтрофилы могут контактировать с комплексом аллерген-антитело путем поглощения и переваривания. При этом функциональная активность нейтрофилов выражена сильнее, чем аллергический процесс. В фазу ремиссии показатели ФИ и ФЧ у пациентов I, II, III группы увеличиваются.

Показатели НСТ-теста и ИБН снижаются у пациентов всех трех групп по сравнению с фазой обострения, что, по всей видимости, связано с процессами перенапряжения функциональной деятельности нейтрофилов и может расцениваться как недостаточность кислородзависимых механизмов бактерицидности нейтрофилов.

Течение бронхолегочных заболеваний сопровождается развитием синдрома эндогенной интоксикации, степень выраженности которой пропорциональна тяжести клинического течения болезни.

Заслуживает особого внимания тот факт, что нейтрофилы являются мощным эффектором и начинающимся механизмом реакций, обеспечивающих развитие воспаления. Реактивность нейтрофила обеспечивается обособленными механизмами, проявляющимися независимо друг от друга.

Полученные в модельных исследованиях результаты определенно указывают на динамику ферментативной активности и фагоцитарной способности нейтрофилов у больных бронхолегочными заболеваниями, при обострении которых содержание ЩФ в клетках-фагоцитах повышалось. Уровень ЩФ нейтрофилов в фазу ремиссии не изменялся. Мы обратили внимание, что наблюдается прямая связь между тяжестью воспалительного процесса и активностью щелочной фосфатазы. В период обострения активность КФ в крови пациентов I группы увеличивалась на 30,0%, II группы - на 38,1% и III группы - на 33,5%.

Нейтрофилы секретируют низкомолекулярные продукты, обладающие супрессорным действием на фоне альтерирующих факторов. После стимуляции нейтрофилов в течение первых нескольких секунд происходит респираторный взрыв, связанный с активностью МПО. Респираторный взрыв, вызванный накоплением в нейтрофилах МПО, составляет у пациентов I группы - 17,0%, II группы - 29,0%, III группы - 24,7%. В фазе обострения активность МПО в нейтрофилах достоверно снижалась по сравнению с фазой ремиссии, что может свидетельствовать о нарушении образования активных кислородных метаболитов.

Общебиологические свойства ионтранспортирующих систем, связанных с функционированием мембранного аппарата клеток, отражают степень активности АТФ-аз, которая выявляется в виде черных цитоплазматических отложений. Нами показано, что при действии повреждающего агента активность Na-K-АТФ-азы и Са-АТФ-азы изменяется. В стадии хемотаксиса и адгезии, когда нейтрофилы движутся в поврежденную ткань и прилипают к поверхности, их активность возрастает; в стадии киллинга и деградации микроорганизмов (кислородзависимый респираторный взрыв) - снижается, наблюдается снижение количества жизнеспособных клеток в конце фагоцитоза.

Противомикробной резистентности, эффекторами которой являются нейтрофилы, как и естественные киллеры и неспецифические гуморальные факторы, отводится существенная роль в защите организма.

Нейтрофилы содержат в своих гранулах и синтезируют в процессе активации высокотоксичные продукты, повреждающие клетки. Это свойство во многом определяет их участие в антимикробной защите, остром бронхолегочном воспалении.

Морфологическая ультраструктура нейтрофилов при бронхолегочной патологии имеет свои особенности. Высвобождение преформированных биологически активных веществ составляет важный этап реализации эффекторного потенциала нейтрофила.

Заключение

Изложенный материал указывает на многогранность реактивных свойств нейтрофилов. Нами выбраны наиболее убедительные и информативные факторы, которые изучались нами в течение долгих лет на большом клиническом материале, с позиции воспалительного процесса. Методы изучения реактивности нейтрофилов, в частности их секреторной функции, позволяющие оценивать биологическую активность продуктов, выделяемых этими клетками в процессе активации, могут быть использованы для тестирования их дефектов у больных. Клиническое и экспериментальное использование таких методов может дать дополнительную информацию не только для диагностики иммунодефицитных состояний и прогноза течения патологических процессов, но и для понимания роли нейтрофилов в регуляции различных звеньев гомеостаза.

Снижение фагоцитарной активности нейтрофилов по показателям ФИ и ФЧ в фазу обострения при всех формах бронхолегочных заболеваний следует рассматривать как следствие супрессорного воздействия бактерий на фагоцитирующие клетки. Уровень щелочной и кислой фосфатаз в цитоплазме нейтрофильных лейкоцитов периферической крови служит показателем, характеризующим защитную функцию этих клеток, и является морфологическим тестом сенсибилизации организма.

Нейтрофил включается в сложную систему регуляции процессов метаболизма и различных функций организма. Можно полагать об изменении в кислородзависимых механизмах бактерицидности нейтрофилов.

Максимальные показатели НСТ-теста и ИБН в стадии обострения заболевания отражают завершенность фагоцитоза. В фазу ремиссии показатели НСТ-теста и ИБН снижаются. НСТ-тест является признанным показателем бактерицидной функции фагоцитов, и его логично рассматривать как функциональный критерий готовности нейтрофилов к завершенному фагоцитозу. Данное обстоятельство, по всей видимости, является важным фактором усиления фагоцитарной функции нейтрофилов.

Возникновение, период разгара и период завершения болезни зависят от реактивности организма, которая, в свою очередь, определяется функциональным состоянием иммунной системы. В общебиологическом отношении активность изучаемых показателей при последовательности реакций патологического процесса указывает на повышение реактивности нейтрофилов, что рассматривается как проявление защитной и приспособительной реакции от нарушения нормального течения жизненных процессов - способа сохранения организма.

Ферментативная активность нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови при бронхиальной астме у детей

The paper deals with studies of the enzymatic activity of neutrophils and lymphocytes of the peripheral blood in children suffering from bronchial asthma. A total of 40 children of young age were examined. In each child at different stages of the disease the author determined the index of succine-dehydrogenese activity of lymphocytes and the index of alkaline phosphatase activity of neutrophils. A conclusion was drawn that the enzymatic activity of neutrophils and lymphocytes of the peripheral blood changes depending on the stage of bronchial asthma. The indices of succine-dehydrogenese activity of lymphocytes and alkaline phosphatase activity of neutrophils may testify to the presence of a premorbid state and are valuable in prognostic aspect.

Актуальность. Известно, что распределение и активность ферментов в организме находятся в строгой зависимости от функции интенсивности осуществляемых при этом обменных процессов. Следовательно, по активности и содержанию тех или иных ферментов в клетке можно судить об ее деятельности как в нормах, так и в патологических условиях. С этой точки зрения выяснения состояние указанных систем позволит в какой-то мере оценить энергетические возможности клетки, интенсивность анаболических процессов, способность клетки к осуществлению соответствующих функций. Значительный интерес представляет изучение активности окислительно-восстановительных ферментов клеток крови при аллергических заболеваниях так, как в основе аллергических реакциях лежит реакция антиген-антитело, происходящая при активном участии клеток крови.

Сукцинатдегидрогеназа находится почти во всех тканях организма, ей приписывается важная роль в обмене веществ. Она участвует в цикле трикарбоновых кислот на конечном этапе, превращая янтарную кислоту в фумаровую. Понижение или повышение активности этого фермента тесно связано с изменением метаболизма в цитоплазме клеток, о чем свидетельствует совпадение наибольшей активности фермента с наибольшим содержанием РНК [1,2]. Ряд авторов наблюдая увеличение активности сукцинатдегидрогеназы в лимфоцитах, ретикулярных клетках, гистиоцитах при превращении их в макрофаги, т. е. в период активного иммуногенеза [3,4].

Целью исследования является изучение ферментативную активность лимфоцитов и нейтрофилов периферической крови у детей раннего возраста, страдающих бронхиальной астмой. В доступной нам литературе мы не нашли работ, освещающих этот вопрос.

Материалы иметоды исследования. Всего обследовано 40 детей с бронхиальной астмой, или астматическим бронхитом. Заболевание протекло на фоне хронической пневмонии I стадии у 11 детей, хронический тонзиллитом страдало 8, кожные проявления экссудативного диатеза наблюдались у 5, отек Квинке периодический возникал у 2 детей. Среди обследованных больных в возрасте от 1 года было 3, от 1 года 3 лет — 22 и старше 3 лет — 15 детей.

Исследования проводили у детей, которые поступали в момент приступа или вскоре после него. У большинства больных приступы в клинике повторялись. Каждый ребенок обследован в динамике от 2 до 5 раз в различные фазы бронхиальной астмы (перед приступам за 2-3 дня, в состоянии приступа, непосредственно после приступа и в межприступном периоде — от 2 до 4 недель после приступа). Нами были использованы цитохимические методики обнаружения сукцинатдегидрогеназы лимфоцитов и щелочной фосфатазы нейтрофилов, исследован метод азосочетания и модифицирован метод Гомори.

Результаты иобсуждение. При анализе полученных данных выявлены изменения активности сукцинатдегидрогеназы в зависимости от фазы и обострения сопутствующего заболевания.

У подавляющего большинства детей, больных бронхиальной астмой без сопутствующих заболеваний активность сукцинатдегидрогеназы лимфоцитов периферической крови заметно снижалась в период приступа, повышалась постепенно в постприступном периоде и соответствовала норме в межприступный период. В тех случаях, когда приступ возникал на фоне острой респираторной инфекции или обострения хронических очагов инфекции (пневмонии, тонзиллит), сукцинатдегидрогеназная активность оставалась в пределах нормы или было несколько ниже ее (табл. 1).

Индекс сукцинатдегидрогеназной активности лимфоцитов периферической крови

Иммунотропные препараты в комплексной терапии больных с тяжелой формой бронхиальной астмы

Новая концепция патогенеза бронхиальной астмы (БА), основанная на развитии аллергического воспаления дыхательных путей, обусловливающего гиперреактивность бронхов, определяет и принципы терапии этого состояния. Под воздействием специфических и неспецифических факторов воспалительная природа заболевания проявляется морфологическими и функциональными изменениями в бронхах. При этом наблюдаются повреждение и десквамация эпителиальных клеток, дезорганизация и склерозирование субэпителиальной части базальной мембраны, гипертрофия гладких мышц, инфильтрация стенки бронха эозинофилами, тучными клетками и Т-лимфоцитами. Длительный воспалительный процесс может привести к необратимым морфологическим изменениям, нарушению микроциркуляции и развитию склероза в стенке бронхов, что изменяет местный противоинфекционный иммунитет.

Бактериальные, грибковые и вирусные инфекции, полисенсибилизация, профессиональные агенты, стресс, поллютанты, табачный дым и другие нежелательные воздействия могут служить триггерными факторами, обусловливающими течение тяжелой астмы [12].

Тяжелая форма БА характеризуется частыми обострениями заболевания, выраженным снижением функциональных показателей легких, качества жизни больных [1, 6, 8]. Тяжелая бронхиальная астма (БА) — одна из сложных проблем современной клинической медицины [7, 9, 12, 15].

Основные критерии тяжести астмы — постоянно проводимая или длительная (≥50% в году) терапия пероральными стероидами и потребность в высоких дозах ингаляционных стероидов.

В качестве менее значимых признаков тяжелой бронхиальной астмы могут фигурировать: потребность в ежедневном приеме для контроля астмы в дополнение к ингаляционным стероидам других препаратов (например, пролонгированных β₂-агонистов, теофиллина или антагонистов лейкотриенов); ежедневный или почти ежедневный прием β₂-агонистов короткого действия; персистенция дыхательной обструкции (ОФВ120%); обращение за неотложной помощью один раз в году или более, прием пероральных стероидов три раза в год и более; быстрое ухудшение состояния при снижении дозы пероральных или ингаляционных стероидов на ё25%; эпизоды развития астматического статуса.

При лечении тяжелой БА препаратами выбора являются глюкокортикостероиды (ГКС), как ингаляционные (иГКС), так и системные. Их противовоспалительный эффект обусловлен снижением проницаемости сосудистой стенки, торможением миграции лимфоцитов, эозинофилов, моноцитов в очаге воспаления (тормозят поздний ответ при аллергической реакции). ГКС стабилизируют клеточные мембраны, тормозят пролиферативный процесс, увеличивают число β-адренергических рецепторов, тем самым повышая чувствительность к β-агонистам.

ГКС наряду с положительным эффектом, особенно системного действия, обладают и побочными воздействиями [7, 8, 10].

Социально-экономические проблемы последних лет не позволяют существенно видоизменить подход к терапии больных тяжелой БА, которые все чаще принимают дешевые таблетированные ГКС короткого (преднизолон, метилпреднизолон и др.), промежуточного (триамсинолон), длительного (бетаметазон, дексаметазон) и пролонгированного (депо) действия (кеналог, дипроспан). Большинство таких больных лишены возможности принимать оптимальные дозы иГКС из-за высокой стоимости препаратов. Так, лечение тяжелых астматиков высокоэффективным ингаляционным гормональным препаратом флутиказоном пропионатом обходится в 70 раз дороже, чем таблетированным преднизолоном [11].

При длительном или постоянном приеме системных ГКС течение тяжелой формы бронхиальной астмы приобретает новые черты: к астме присоединяется патологическая картина, свойственная синдрому Иценко-Кушинга, развиваются метаболические и эндокринные нарушения, появляются патология костно-мышечной и сердечно-сосудистой систем, офтальмологические проблемы, изменения со стороны крови и центральной нервной системы, наблюдается подверженность бактериальным, вирусным и паразитарным инфекциям, торпидным к общепринятым методам терапии.

Таким образом, ГКС могут контролировать БА, но они также являются причиной дополнительного воспаления в дыхательных путях вследствие возрастания риска бактериально-грибковых и вирусных инфекций.

ГКС снижают секрецию гормонов эпителиальными клетками тимуса за счет торможения синтеза белков и пептидов, способствуя раннему старению иммунной системы. Они индуцируют Т-клеточный апоптоз, тем самым снижая популяции Тh1- и Тh2-иммунного ответа, и проявляют свой противовоспалительный эффект путем уменьшения продукции цитокинов (в частности, ИЛ-2 — важнейшего медиатора клеточного иммунитета, а также ИЛ1, ИЛ3, ИЛ5, ИЛ7 и т. д.). С учетом важности значения цитокинов для нормального функционирования иммунной системы можно сказать, что снижением количества Т-клеток и репрессии цитокинных генов Т-клеток можно частично объяснить иммуносупрессивное действие ГКС.

Гипогаммаглобулинемия, развивающаяся на фоне использования системных ГКС, связана не с уменьшением количества В-клеток, а со снижением продукции иммуноглобулинов этими клетками.

По мнению некоторых авторов, ГКС вызывают относительную лимфопению, моноцитопению, уменьшают число эозинофилов и базофилов. Эти изменения возникают в связи с перераспределением клеток из внутрисосудистого русла в лимфоидную ткань [3, 12].

Моноциты и макрофаги играют существенную роль в развитии воспалительного процесса и вовлечении в него клеток других типов, поэтому действие ГКС на миграцию, секрецию и функциональную активность может быть определяющим в течении самой воспалительной реакции.

Однако ГКС, назначаемые как противовоспалительные препараты, подавляют проявления воспаления, не устраняя его причины. Нормальная биологическая реакция на интеркуррентные инфекции также подавляется, поэтому активизируются латентные инфекции. Помимо этого, длительное применение ГКС чревато развитием нарушений метаболизма, составляющих классический синдром их побочных эффектов.

Таким образом, у больных с тяжелой формой БА формируются клинические и лабораторные признаки вторичной иммунной недостаточности, требующие включения в комплексную терапию иммунотропных препаратов [2, 4, 5, 6]. Поэтому мы включили в комплексную терапию таких больных полиоксидоний (ПО).

ПО — полимерное физиологически активное соединение, обладающее выраженной иммунотропностью. Препарат обладает иммуномодулирующим, детоксицирующим, антиоксидантным и мембраностабилизирующим эффектами. Создан полиоксидоний в ГНЦ — Институте иммунологии МЗ РФ коллективом авторов: Р. В. Петров, Р. М. Хаитов, А. В. Некрасов, Р. И. Аттаула-ханов, Н. Г. Пучкова и А. С. Иванова.

ПО усиливает способность нейтрофилов поглощать и убивать золотистый стафилококк, индуцирует синтез моноцитами цитокинов (только при их исходно низких или средних уровнях), усиливает синтез a-интерферона мононуклеарами, цитотоксичность NК-клеток.

В условиях in vivo полиоксидоний оказывает сложный и многогранный эффект на иммунную систему. Так как развитие любого иммунного ответа начинается с клеток моноцитарно-макрофагальной системы, а цитокины, продуцируемые моноцитами/макрофагами, обладают плейотропным эффектом, то усиление под влиянием полиоксидония их функциональной активности ведет к активации и клеточного, и гуморального иммунитета. Таким образом, этот препарат приводит в движение все защитные системы организма, причем происходит это естественным путем, как при развитии иммунного ответа в организме.

ПО использовался нами в комплексной терапии 59 больных тяжелой формой БА по следующей схеме: 5 инъекций по 6 мг в/м через день, потом через 3 дня до 10 инъекций.

У 59 (100%) больных на фоне постоянного приема ГКС отмечались признаки кушингоида, у 34 (57,6%) выявлен сахарный диабет 2-го типа. 19 человек страдали инсулинозависимой формой. Сопутствующие заболевания: желудочно-кишечные (100%), хронический бронхит (100%), заболевания лор-органов (100%), сердечно-сосудистые заболевания (79,7%), сахарный диабет (57,6%), заболевания щитовидной железы (73%) и др.

16 пациентов (27,1%) несколько раз перенесли герпетическую инфекцию, характеризовавшуюся тяжелым течением и быстрым присоединением вторичной бактериально-грибковой инфекции, но ни в одном случае не отмечено частого рецидивирующего течения.

У всех больных наблюдалось упорное течение инфекционного процесса (хронический гнойно-обструктивный бронхит, хронический гнойный гайморит, слизисто-кожный кандидоз, рецидивирующая герпетическая инфекция). Пациенты неоднократно проходили комплексное лечение антибактериальными и антимикотическими препаратами.

По данным иммунологического обследования, у больных бронхиальной астмой преобладали нарушения гуморального звена иммунной системы — в 60% случаев отмечалось снижение уровня IgG, в 72% — снижение бактерицидности нейтрофилов, что, по-видимому, и определяло присоединение вторичной инфекции (бактериально-грибковой, вирусной) (см. таблицу 1).

Выявлено, что больных с тяжелой формой БА по выраженности изменений в иммунном статусе можно разделить на две группы: средняя и тяжелая, при которых отмечены нарушения клеточного звена иммунитета различной степени выраженности: лейкопения, лимфопения, снижение СД3+ и СД4+-лимфоцитов, НК-клеток, инверсия ИРИ. У всех обследуемых нами больных отмечена корреляция тяжести состояния с изменениями в иммунном статусе.

По нашим данным, больные тяжелой формой бронхиальной астмы, длительно получающие системные ГКС, имеют как клинические, так и лабораторные признаки иммунной недостаточности. В первую очередь у них регистрируются нарушения в гуморальном звене иммунитета (снижается уровнь IgG) и снижается бактерицидность нейтрофилов, что и определяет преимущественно бактериально-грибковое поражение. Мы использовали ПО в комплексной терапии в период обострения бактериальных, грибковых и вирусных инфекций по вышеуказанной схеме.

Нами отмечено более быстрое купирование обострения заболевания за счет повышения резистентности в отношении инфекционных агентов, а также удлинение периодов ремиссии. Кроме того, нам удалось снизить дозы системных ГКС, что также способствовало более благоприятному течению.

Включение ПО в комплексную терапию больных с тяжелой формой БА позволило сократить длительность их пребывания в стационаре на 15% и продлить ремиссию хронических очагов инфекции у пациентов с тяжелой формой БА: до 1 года — у 40% больных и до 6 месяцев — у 50% больных, менее 6 месяцев ремиссия продолжалась у 10% больных. 19 больным (32,2%) после санации очагов инфекции и удлинения срока ремиссии мы провели курс АСИТ причинно-значимыми аллергенами.

В процессе приема полиоксидония было выявлено повышение бактерицидности нейтрофилов, а также уровня NK-клеток. Уровень иммуноглобулинов не менялся, что требовало включения в лечение иммуноглобулинов.

Все находившиеся под наблюдением больные хорошо переносили лечение ПО, осложнений со стороны клинического течения заболевания, отрицательных изменений в лабораторных показателях (периферическая кровь, биохимическое исследование, общий анализ мочи и др.) нами не отмечено.

На основании проведенных исследований мы считаем целесообразным включать полиоксидоний в комплексную терапию больных тяжелой формой БА, так как это приводит к более быстрому купированию признаков воспаления, удлиняет ремиссию заболевания и адекватно влияет на определенные параметры иммунной системы, что в конечном итоге позволяет улучшить качество жизни людей.

Обсуждаются проблемы патофизиологической гетерогенности и клинической многоликости различных форм бронхиальной астмы (БА). Современный этап изучения БА ознаменован появлением нового направления - фенотипирования заболевания и связанного с ним эндотипирования. Это позволит обеспечить дифференцированный подход к лечению, разработку индивидуальных схем терапии данного заболевания и эффективных алгоритмов применения лекарственных препаратов и, таким образом, позволит добиться максимального терапевтического эффекта и исключить назначения препаратов не по показаниям.

На современном этапе прогресс в диагностике и лечении бронхиальной астмы (БА) очевиден. Значительно расширился арсенал высокоэффективных лекарственных препаратов, которые привели к снижению встречаемости жизнеугрожающих состояний и летальных исходов, связанных с неконтролируемым течением данного заболевания. Однако ряд вопросов остается без ответа. Сохраняется высокий процент пациентов, которым не удается достичь контроля заболевания, несмотря на применение схем терапии, предложенных международными согласительными документами. Предположениями остаются описания причин низкого ответа на глюкокорикостероидную терапию или объяснения нечувствительности к данной группе препаратов. Развитие персонализированного подхода к лечению в медицине в целом невозможно без создания алгоритмов и индивидуальных схем применения препаратов, которые могли бы назначаться с учетом четко очерченных показаний и предикторов клинического ответа. Научный и клинический интересы обусловлены также появлением препаратов прицельного (таргетного) действия, которые должны назначаться с четко обозначенной патогенетической обоснованностью [2].

Результаты исследований последнего десятилетия по изучению БА акцентируют наше внимание на патофизиологической гетерогенности и клинической многоликости различных форм данного заболевания. Существует проблема неоднозначного понимания гетерогенности клинической картины БА, что тесно связано с неспособностью выявить и раскрыть основные механизмы, характеризующие тот или иной вариант заболевания. Современный этап изучения БА ознаменован появлением нового направления - фенотипирования заболевания и связанного с ним эндотипирования [1]. Справедливо отметить, что фенотипы выделяются не только при тяжелых формах БА: высокая медико-социальная значимость проблемы именно для данной популяции пациентов делает ее решение наиболее актуальным. В настоящее время сложно утверждать, что мы вплотную подошли к созданию новой классификации БА с более персонализированным подходом к лечению, но создание алгоритмов терапии невозможно без формирования четко очерченных показаний, что в свою очередь невозможно без определения клинических фенотипов и лежащих в их основе патофизиологических и воспалительных механизмов [3].

По данным ведущего эксперта по проблеме фенотипирования БА S. Wensel, определение клинического фенотипа БА включает клинические и анамнестические характеристики, которые позволяют распределить пациентов по подгруппам (фенотипировать) с учетом общих, статистически усредненных функциональных показателей и триггерных факторов [3]. Клинический подход к фенотипированию способствует обеспечению индивидуального подхода к ведению пациентов на этапах динамического наблюдения, выбора терапии и прогнозирования возможного противовоспалительного ответа [4].

Основные клинические характеристики и внутригрупповые взаимосвязи при фенотипировании представлены на рис. 1.

Клиническое фенотипирование не предусматривает описания этиологических и патофизиологических механизмов и их взаимосвязей. Эта задача стоит перед еще одним подразделом - эндотипированием БА. Эндотип БА представляет собой многофакторную систему свойств, которая включает патологические (воспаление и ремоделирование), физиологические, а также генетические аспекты заболевания. В идеале эндотип в моно- или сочетанном варианте должен характеризовать патогенетические механизмы, лежащие в основе формирования определенного клинического фенотипа [5].

Рис.1 Клинические данные, характеризующие определенный фенотип (Адаптировано из [4])

Биологическое эндотипирование полностью основывается на выявлении доминирующего подтипа воспаления и его биологических маркерах (индикаторах), которые либо присутствуют в моноварианте, либо дополняют друг друга [6]. Наличие одного из подтипов не исключает его сосуществования с другим подтипом, а также синергичного их взаимодействия, однако в их основе лежат различные патогенетические механизмы. Контроль уровня биомаркеров предлагает новые возможности выделения типа воспаления в дыхательных путях, оценки его интенсивности и, возможно, поможет отследить эффект от проводимого лечения [7].

Выделяют следующие типы биомаркеров, которые могут быть использованы на различных этапах динамического наблюдения при БА:

• Биомаркеры тяжести заболевания.

• Биомаркеры для оценки эффективности терапии.

В наши дни растет интерес к простым неинвазивным методам оценки воспаления, дающим возможность многократного их проведения с отсутствием противопоказаний и ограничений, что особенно важно при тяжелых формах заболевания, а также для детей и в амбулаторной практике [8, 9].

Говоря о стабильности биологических фенотипов, необходимо понять: сохраняются ли постоянными воспалительные характеристики на протяжении длительного времени, или видоизменяются с течением времени? На сегодняшний день существует несколько концепций. Считается, что именно при тяжелом течении заболевания можно предполагать стабильную картину воспалительного процесса [17]. С другой стороны, результаты недавно проведенного исследования подчеркивают, что у пациентов с доказанным преобладанием воспалительных клеток клиническое течение характеризуется выраженными постоянными обструктивными нарушениями, высокой частотой обострений, низким ответом на традиционную терапию [18, 19]. Особняком стоит нейтрофильный эндотип, который может встречаться при любой степени тяжести. Он может как проявляться при старте заболевания и сохраняться длительно, так и быть исходом воздействия ряда факторов, а также проявляться на фоне неадекватной терапии ИГКС. Данные факторы могут включать вирусно-бактериальные инфекции, грибковые инвазии, курерие, ожирение, ряд эндокринных нарушений и смещение иммунного ответа по Th1- и Th17-обусловленным механизмам. Важно, что нейтрофилы являются первыми клетками, которые мигрируют в очаг воспаления после воздействия аллергена, а степень их активации зависит от индивидуальных особенностей иммунного ответа [20].

Рис. 2 Взаимосвязь основных клинических фенотипов БА с эндотипами, разделенными на подгруппы по Th-2 и не-Th2-обусловленными патогенетическими механизмами (Адаптировано из [A5]

Современные исследования по различным видам эндотипирования (биологического, генетического) преимущественно фокусируются на выявлении связей между совокупностью клинических фенотипов с эндотипами, т. е. предпринимаются попытки объяснить и изучить механизмы, специфичные для определенного клинического фенотипа. Однако проблема заключается в том, что различные патогенетические механизмы могут стать причиной схожих клинических проявлений.

Существует также и обратная связь, когда при выявлении определенного эндотипа возможно предположить и отграничить клинические характеристики заболевания. Примером может служить нейтрофильный эндотип, при подтверждении которого стоит задуматься над наличием следующих клинических характеристик:

• Статуса курения пациента.

• Грибковой колонизации. Гетерогенность БА проявляется различными клиническими фенотипами заболевания, которые могут быть охарактеризованы механизмами, условно разделенными по крайней мере на две подгруппы: с выраженным Тh2- воспалительным ответом и отсутствием значимого Тh2-воспаления [5, 4]. Основываясь на последних литературных данных, схематично варианты БА можно разделить на два кластера с преобладанием воспалительного процесса, обусловленного Тh2-механизмами и не связанного с ними. Взаимосвязь основных клинических фенотипов и разделение их по предполагаемым подгруппам представлены на рис. 2.

Th2-ассоциированная БА

Механизмы, лежащие в основе Th2- иммунного ответа, безусловно являются основными в развитии воспалительного процесса при атопической БА, тесно связаны с аллергическим компонентом, но не могут охарактеризовать и объяснить все патологические изменения многофакторного заболевания, которым является БА [21].

Клинически у пациентов данной подгруппы выявляются сенсибилизация к неинфекционным аэроаллергенам, чаще - полисенсибилизация к нескольким группам аллергенов, доминирующий эозинофильный компонент воспаления, удовлетворительный ответ на ингаляционную терапию топическими ГКС. Стоит отметить, что по статистически подтвержденным данным, подтип БА с Th2- опосредованными механизмами является доминирующим, но, как показали недавние исследования, ввиду появления новых научных данных, процентные соотношения встречаемости Th2- и Th1-механизмов уравновешиваются. Th2-БА включает пациентов как с ранним, так и с поздним дебютом заболевания с различной степенью тяжести течения. Статистически подтверждено, что ранний дебют БА ассоциируется с более легким течением заболевания, но с течением времени иммунный процесс может усложняться, что способно вовлекать ряд дополнительных патогенетических механизмов и приводить к утяжелению течения заболевания. Отдельно рассматривается подгруппа пациентов с неатопической БА, обусловленной непереносимостью аспирина и нестероидных противовоспалительных средств, с преобладанием эозинофильного компонента воспаления и имеющих исходно тяжелые проявления заболевания.

Не-Th2-ассоциированная БА

Данный эндотип включает субпопуляцию пациентов - чаще с поздним дебютом, сопутствующим ожирением, курящих. Данные клинические фенотипы преимущественно характеризуются присоединением нейтрофильного компонента воспаления либо исходно выявляется только моновариант.

Наряду с Th1- и Th2- недавно была описана еще одна субпопуляция СD4+-эффекторных клеток - Th17, названная, согласно одноименныму цитокину, продуцируемому данными клетками - интерлейкину-17А и -17F (ИЛ-17А и ИЛ-17F). Было показано, что не только Th2- и Th1-лимфоциты, но и другие подклассы Т-хелперов, таких как Th17-клетки, играют роль в патогенезе БА [21]. Th17-субпопуляция клеток в основном принимает участие в патогенезе тех форм астмы, в которых доминирует нейтрофильный подтип воспаления над эозинофильным.

Поднимая вопрос о клиническом значении выделения фенотипов и биологических эндотипов, можно с осторожностью перечислить ряд уже сформулированных гипотез, которые на сегодняшний день ждут своего доказательства и подтверждения результатами многоцентровых международных клинических исследований. Выделен ряд возможных предикторов ответа отдельных фено- и эндотипов на ИГКС и антилейкотриеновые препараты. Удовлетворительный ответ на ИГКС-терапию можно предположить со стороны пациентов с высоким уровнем оксида азота в выдыхаемом воздухе, эозинофилией крови, с высокой степенью активности эозинофильного паттерна воспаления, отслеживаемого по уровню эозинофильного катионного протеина в крови и мокроте, а также при сочетании высокой бронхиальной гипереактивности с низкими показателями функции внешнего дыхания (ФВД). Портрет пациента, который с высокой долей вероятности ответит на терапию антилейкотриеновыми препаратами, включает такие характеристики, как молодой возраст, непродолжительный стаж болезни, высокий уровень лейкотриена Е4 в моче [22]. В случае доминирующего нейтрофильного компонента воспаления обоснованно применение комбинированной терапии ИГКС/ДДБА (длительно действующими β2-агонистами) [23], а также в рамках пилотных исследований высказывается целесообразность использования курсов лекарственных средств группы макролидов, а именно их иммуномодулирующий потенциал.

Какие же надежды возлагаются на фено- и эндотипирование БА и приведет ли это в перспективе к созданию новой классификации этого заболевания? Ввиду многоликости БА развиваются различные направления фенотипирования, такие как генетическое, биологическое и клиническое. Это позволит обеспечить дифференцированный подход к лечению и разработку индивидуальных схем терапии. Выделение фенотипов приводит к пониманию сути заболевания и дает информацию, необходимую для его лечения. Недавно стартовал Европейский проект U-BIOPRED (Unbiased Biomarkersforthe Predictionof Respiratory Disease Outcome) [24] в рамках инновационной медицинской программы IMI (Innovative Medicines Initiative) [24]. В задачу проекта входит дальнейшее внедрение результатов высокотехнологичных исследований по изучению биологических маркеров и клинических данных для развития такого направления, как фенотипирование БА во взрослой и педиатрической практике [25]. Говоря об эпидемиологических исследованиях, прицельное выделение подгрупп может быть информативным на этапах оценки распространенности, смертности, использования медицинских ресурсов, связанных с БА, а также поможет изучить вклад того или иного подтипа в изменение изучаемых показателей. Формирование критериев включения/ исключения в фарминдустриальных исследованиях может приводить к разработке эффективных алгоритмов применения лекарственных препаратов, таким образом позволит добиться максимального терапевтического эффекта и исключить назначение препаратов не по показаниям. Ожидаемые плюсы от внедрения такого дифференцированного подхода отчасти связаны со стремительным развитием и разработкой таргетной (прицельной) терапии при БА, которая позволит получить потенциально наивысший результат в подгруппах пациентов с прогностическими критериями хорошего ответа и снизить риск побочных эффектов.

Таким образом, продолжение поиска связей между клиническими фенотипами, генотипом и механизмами заболевания поможет проводить более четкое выделение подгрупп с общими характеристиками и будет способствовать правильному подбору лекарственных средств в зависимости от варианта такого многоликого заболевания, как БА.

Читайте также: